19) Makromolekulární látky přírodní a syntetické
Created by Martin Krejzek
19) Makromolekulární látky přírodní a syntetické
- Látky o vysoké molekulové hmotnosti a jejich stavebními molekulami jsou velké molekuly
- Makromolekula
- Molekula tvořená velkým počtem atomů
- Dlouhy uhlíkatý řetězec
- Základní stavební jednotkou je MER = stále opakující se strukturní jednotka
Dělení polymerů
Dle původu
Přírodní
- Biopolymery
- Sacharidy, bílkoviny, nukleové kyseliny a složitější lipidy
Syntetické
- Vyrábí se z jednoduchých org. sloučenin (za vyšší teploty)
Dle chování za vyšších teplot
Reaktoplasty
- Za vyšších teplot neměknou, ale rozkládají se
Termolasty
- Při vyšší teplotě měknou, dají se tvarovat, elastické => při ochlazení získají své původní vlastnosti
Termosety
- Jsou přechodně plastické, teplem se vytvrdí a dále se nedají tvarovat
- Aminoplasty (KG vodovodní trubka)
Elastomery
- Natahují se při zahřátí do několikanásobné délky (jsou elastické) a po ochlazení se vrátí do původního stavu
Dle tvaru
Nerozvětvené
- Vznikají příčným spojením př.: polypropylen, polyethylen
Síťované
- Příčné spojení všech jednotek ve všech mítech (tvoří síť)
- Prostorová 3D síť
Lineární rozvětvené
Dle rakce vzniku
- Polymerace
- Polyadice
- Polykondenzace
Vastnosti
| + | - |
elastické | karcinogenní |
| inertní | nevsakují tekutiny |
| dobře tvarovatelné | špatná rozložitelnost |
| pevné | jsou hořlavé |
| mají malou hustotu | jsou měkké |
| tepelné a elektrické izolanty | ekologie |
| levná výroba | |
| vysoká odolnost | |
| nekorodní | |
Rozdělení polymerů
Polykondenzace
- Podminkou je přítomnost 2 různých monomerů a 2 funkčních skupin
PES - Polyestery
- Dvojsyntný alkohol + dikarboxylová kyselina
- Pevné a odolné
- Použití:
- Textilní vlákna
- Obalový materiál
Polyamidy
- Vznikají spojením dikarboxylová kyseliny + diamid
- Jsou pevné, odolné a dobře tvarovatelné
- Použití:
- Textilní vlákna
- Nylon 66
- Silon
Fenoplasty
- Vznikají z fenolu + formaldehyd
- Novolak
- V kys. prostředí je lineární
- Nátěrové hmoty a lepidla
- Rezit
- Použití v elektrotechnice
- Pryskyřice
- Epoxidy
- Aminoplasty
Polyadice
- 2 různé monomery, z nichž každý má nejméně 2 funkční skupiny
- Dochází k přemístění H+ a nevzniká vedlejší produkt
- Polyuretany
- Polyadice diizokynatu a dvojsytnych alkoholu
- Lehké a pevné
- Použití:
- Výroba lepidel
- Molitan
Polymerace
- Reakce, při níž se nenasycené monomery spojují do polymeru
- Nevzniká vedlejší produkt
Homopolymerace
- Polymerace jednoho meru
- Př.: polymerace ethylenu
- Obr.
Kopolymerace
- Mer se skládá ze 2 nebo více stavebních jednotek (butan + styren ⇒ butadien - styrenový kaučuk)
Butadien-styrenový kaučuk
- Vzniká kopolymerací but-1,3-dienu a styrenu
- Nejrozšířenější kaučuk
- Vlastnosti:
- Podobné jako u přírodního kaučuku
- Elastický
- Probíhá u něj proces vulkanizace, což je reakce syntetického kaučuku se sírou za horka
- Plastický kaučuk se mění na elastický
- Zesíťováním se vytváří sirné můstky
- Použití:
- Pneumatiky
- Podrážky bot
Iontová polymerace
Polyethylen (PE)
- Vzniká z ethylenu (ethenu)
- Vlastnosti:
- Použití:
- Sáčky, igelitky, folie,, láhev
Polypropylen (PP)
- Vzniká polymerací propylenu
- Vlastnosti:
- Odolný do 160 O, je pevnější
- Použití:
- Kelímky od jogurtů, kuchyňské nádoby
Polystyren (PS)
- Vzniká polymerací styrenu
- Vlastnosti:
- Poměrně tvrdý, v čistém stavu průhledný, izolant
- Použití:
- Neměkčený PS: k ýrobě spotřebních materiálů
- Měkčený: izolační materiál
Polyvinylchlorid (PVC)
- Z vyinilychloridu
- Málo odolný, teplotám a mrazu
- Při O mrzne
- Použití:
- Vodovodní desky
- Výroba spotřebního a izolačního materiálu
- Neměkčený novodur
- Měkčený novoplast
- Výroba podlahových krytin, hračky a fólie
Polytetrafluorethylen
- Vzniká polymerací tetrafluorethylenu
- Chemicky i teplotně nejodolnější plast a dobrý elektrický izolant
- Použití:
- Chemický průmysl
- Odolnost a neprilnave povrchy
- Skluznice lyží
Polymethylmethakrylát (plexisklo)
- Průsvitná, sklovitá látka, pevná hmota - organické sklo
- Použití:
- Výroba skel aut, letadel a motorek
- Světla aut
- Optické čočky
- Zubní lékařství
- Kostní chirurgie
Fáze polymerace
1) Iniciace
- Při radikálové polymeraci se iniciátor rozpadne na 2 radikály
- R - R (základní organická látka) =>uv 2 R *
2) Propagace
- Radikál napadne monomer a řetezec se produžuje
3) Terminace
Procvičení
Rozdělní polymerů
- Podle původu
- Přírodní
- Bílkoviny (mer - AMK)
- Polysacharidy - škrob (mer - GLUK)
- Umělé
- Podle typu reakce
- Polymerací
- Polykondenzací
- Polyadicí
- Podle tvaru molekul
- Síťované
- Rozvěětvené
- Lineární
- Podle chování pří teplotě
- Termoplasty = tvarují se tepelně
- Termmosety = tvarují se, nelze je měnit zpět
Základní pojmy
- Mer = opakující se část v makromolekulách
- Monomer = jden mer, je to základní stavební jednotka
- Oligomer = látka, která má 10 merů
- Homopolymer = stálesepakující stejný mer
- Heteropolymer = monomery růného typu
- Př: bílkoviny => tam je více aminokyselin
- Polyemrační stupeň = udaává počet merů v řetězci makromolekuly
Příklady
19) Makromolekulární látky přírodní a syntetické
- Látky o vysoké molekulové hmotnosti a jejich stavebními molekulami jsou velké molekuly
- Jsou to bílkoviny
Polymerace
- Podmínka: přítomnost násobné vazby
- NIKDY NEVZNIKÁ VEDLEJŠÍ PRODUKT REAKCE!
- Princip: rozštěpení násobné vazby a spojení jednotlivých monomerů přes vazby nové
Polymery
- Vznikají polymerací
- Nikdy nevzniká vedlejší produkt reakce
- Musí tam být násobná vazba
Rozdělení polymerů
Příklad
Polyadice
- Podmínka: jeden z polymerů musí mít násobnou vazbu
- NIKDY NEVZNIKÁ VEDLEJŠÍ PRODUKT REAKCE!
- Princip: vždy reagují 2 různé monomery se dvěma funkčními skupinami
Polykondenzace
- Princip: vždy reagují 2 různé monomery se dvěma funkčními skupinami => vzniká kondenzační zplodina => anorganická odapdní látka
Příklady
